Question

固氮有三种方式：生物固氮、工业合成氨和放电条件下氮气与氧气化合．全世界工业合成氮肥中的氮只占固氮总量的20%，其余绝大多数是通过生物固氮进行的，最常见的是豆科植物根部的根瘤菌，能将大气中游离态的氮经固氮酶的作用生成氮的化合物，以利于植物利用．
（1）根瘤菌与豆科植物的关系在生物学上称为

共生

；
（2）根瘤菌之所以有固氮作用，是因为它有独特的固氮酶，而最根本原因是它含有独特的

固氮基因

；
（3）日本科学家把固氮基因转移到水稻根际微生物中，通过指导合成固氮所需的

固氮酶

进而引起固氮作用．更为理想的是直接将固氮基因转移到稻、麦等粮食及经济作物的细胞中，让植物本身直接固氮，这样可以免施氮肥．如果这种愿望实现的话说，那么固氮基因中遗传信息表达途径为

固氮基因→信使RNA→固氮酶

；
（4）这种生物固氮与工业合成氨比较，它是在

常温、常压

条件下进行的，从而节省了大量的器材、设备和能源；
（5）俗话说“雷雨发庄稼”，因为电闪雷鸣的雨天，氮气在空气中发生一系列的反应，产生了植物可利用的含氮化合物，写出有关的三个反应方程式

N₂+O₂=2NO

、

2NO+O₂=2NO₂

、

3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO

．

Answer 1

分析：（1）在豆科植物的根瘤中，有能够固氮的根瘤菌与豆科植物共生，根瘤菌有固氮作用，能将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质，而植物则为根瘤菌提供有机物．二者互惠互利，共同生活．可见根瘤菌对豆科植物的生长是有利的．像这样，细菌和真菌与动物或植物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利，一旦分开，二者都要受到很大的影响，甚至不能生活而死亡，这种现象叫共生，除此之外，共生的例子还有地衣、反刍动物与瘤胃微生物等；
（2）根据固氮的最根本原因是固氮酶中含有固氮基因；
（3）根据固氮酶将大气中游离态的氮生成氮的化合物；根据固氮基因遗传信息表达途径为固氮基因→信使RNA→固氮酶；
（4）根据生物固氮在常温、常压下进行；
（5）根据雷雨中发生的一系列化学变化过程来分析．

解答：解：（1）在豆科植物的根瘤中，有能够固氮的根瘤菌与豆科植物共生，根瘤菌有固氮作用，能将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质，而植物则为根瘤菌提供有机物．二者互惠互利，共同生活．可见根瘤菌对豆科植物的生长是有利的．像这样，细菌和真菌与动物或植物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利，一旦分开，二者都要受到很大的影响，甚至不能生活而死亡，这种现象叫共生，故答案为：共生；
（2）固固氮的最根本原因是固氮酶中含有固氮基因，故答案为：固氮基因；
（3）因固氮酶将大气中游离态的氮生成氮的化合物，故答案为：固氮酶；
因固氮基因遗传信息表达途径为固氮基因→信使RNA→固氮酶，故答案为：固氮基因→信使RNA→固氮酶；
（4）因生物固氮在常温、常压下进行，故答案为：常温、常压；
（5）雷雨中发生的一系列化学变化过程；N₂+O₂=2NO、2NO+O₂=2NO₂、3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故答案为：N₂+O₂=2NO；2NO+O₂=2NO₂；3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．

点评：本题主要考查了氮元素与氮元素的化合物的性质，同时需要结合生物学知识，这是综合题．